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相对论是经典物理学的顶峰,爱因斯坦在他26岁的时候,真正的领悟了经典物理学。这句话是什么意思呢?就是说,如果牛顿能够再仔细的思考一下他的理论,也许他就会发现狭义相对论,甚至给出广义相对论(这个有点难,因为那个时候黎曼几何还没有出现,当然了,对于牛顿来说,也许他自己就可以把他创造出来)。
真实的历史是,爱因斯坦意识到了电磁学的现象似乎和牛顿的经典力学相冲突,于是开始思考这个问题来自哪里。经典物理学的内部存在冲突,是一个非常有趣的事情。也就是说,有一些隐含的东西,在一开始的时候就被忽略了,或者是被弄错了。
在古希腊的时代,当时的自然哲学家们就意识到,我们看到了变化,但是整个世界是不会变化的。现实是在一种冲突中而实现的。
在牛顿之前,伽利略和笛卡尔提出了惯性原理。在没有任何外力的情况下,物体只会处于静止和匀速直线运动的状态。这让人感觉非常惊奇。
在今天,我们可以很容易的发现,和一个做匀速直线运动的火车中的人通话,我们会发现,不管我们观察这个火车有多快,如果你问火车中的人:“感觉到运动了么?”如果火车都是密封的,这个人看不到外边的一切,那么他的回答只能是感觉不到运动,是静止的。
这太神奇了。很显然,这存在一种冲突。
为了解决这样的冲突,亚里士多德认为这个事情根本不可能发生。如果我们发现物体运动了,那么物体中的人也一定会发现运动。即使火车中的人说是静止的,亚里士多德也会认为他在说谎。亚里士多德是一个认为自己的想法和经验,就可以获得世界真理的人。他的确得到了一些,但是也有很多是错误的。
今天如果还有像亚里士多德这样的人,我们会把他归为民科。
所以科学成长于民科是没有问题的,但是不是今天的民科。但是如果你研究的是一个真正新颖的领域,那么我依然觉得民科很重要。但是如果是物理学,只能是毫无意义。
伽利略认真的对待了这个问题,他发现都是真的。火车外的人,会发现运动。火车内的人,会发现静止。所以说,传统的经典物理学是一种相对主义,才应该称为相对论。
这让伽利略很困惑,也让牛顿很困惑。
如果观察到的结果是不一样的,那么什么是一样的?
很显然,发生的事情,不应该和观察者有关。
对于这个问题,得到了两个答案。一个是自然规律是不变的。在任何惯性参照系中,观察到的规律是一样的。一个是牛顿提出的绝对时间和绝对空间的想法。
也就是说,真的存在一个上帝。在上帝的眼中,时间和空间都是不变的,只有里边的那些叫做物质的微粒在运动和碰撞。
牛顿忽略了一些东西。就是在惯性中,应该有不变的东西。所谓的物理学规律是不变的,指的是牛顿第二定律,或者其他的规律。但是牛顿第一定律中,什么是不变的呢?
我对今天的物理学的教学非常不满,很显然,今天的物理学习不应该遵循历史的顺序,甚至是把四百年前的观点,照封不动的拿不过来教。
当然要有一些不变的存在,在任何的惯性参考系中,就是没有力的时候,也是不变的。
爱因斯坦的故事,我们都已经知道了很多。他因为学习最前沿的物理知识,所以在读大学的时候表现不好,这给他当时的老师带来了一些厌恶。他还处了对象。所以这导致,在他毕业的时候,没有在大学找到教职。没有人愿意给他说好话。
这在今天看来,真是让人尴尬的事情。
那个时候是爱因斯坦最难过的一段时光,出了很多的事情。
爱因斯坦为他的狂妄付出了代价,而整个欧洲为他们的狂妄也付出了代价。当然,欧洲的狂妄可不只是爱因斯坦。开普勒、伽利略、卡诺、玻尔兹曼,很多。
基督受难,会有人忏悔。但是天才受难,就变成了活该。
一个天才,被认为是懒猪,并且被当时的整个学术界排斥在外。后来科学中心从欧洲转移到美国,几乎是必然的。当然爱因斯坦也的确去了美国,并且在美国去世。
科学中心还会回到欧洲么?我觉得可能性很小。
在爱因斯坦这里,从来没有现象和本质的冲突如此严重的了。
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GMT+8, 2024-12-22 20:19
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